半导体装置的制作方法

本发明的一个方式涉及一种半导体装置。本发明的一个方式涉及一种显示装置。本发明的一个方式涉及一种半导体装置或显示装置的制造方法。注意，本发明的一个方式不局限于上述。作为本说明书等所公开的本发明的一个方式的的例子，可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。

背景技术：

1、作为可用于晶体管的半导体材料，使用金属氧化物的氧化物半导体受到瞩目。例如，专利文献1公开了一种半导体装置，其中层叠有多个氧化物半导体层，在该多个氧化物半导体层中，被用作沟道的氧化物半导体层包含铟及镓，并且铟的比例比镓的比例高，使得场效应迁移率(有时，简称为迁移率或μfe)得到提高。

2、由于能够用于半导体层的金属氧化物可以利用溅射法等形成，所以可用于构成大型显示装置的晶体管的半导体层。此外，因为可以将使用多晶硅或非晶硅的晶体管的生产设备的一部分改良而利用，所以可以抑制设备投资。此外，与使用非晶硅的晶体管相比，使用金属氧化物的晶体管具有高场效应迁移率，所以可以实现设置有驱动电路的高性能的显示装置。

3、此外，专利文献2公开了一种应用氧化物半导体膜的薄膜晶体管，其中在源区域及漏区域中包括包含铝、硼、镓、铟、钛、硅、锗、锡和铅中的至少一种作为掺杂剂的低电阻区域。

4、[先行技术文献]

5、[专利文献]

6、[专利文献1]日本专利申请公开第2014-7399号公报

7、[专利文献2]日本专利申请公开第2011-228622号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、本发明的一个方式的目的之一是提供一种电特性良好的半导体装置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种电特性稳定的半导体装置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的半导体装置。

3、注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。此外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽取上述以外的目的。

4、解决技术问题的手段

5、本发明的一个方式是一种半导体装置，包括：半导体层；第一绝缘层；第二绝缘层；以及导电层。第一绝缘层与半导体层的顶面的一部分接触，导电层位于第一绝缘层上，第二绝缘层位于半导体层上。半导体层包含金属氧化物，半导体层包括与导电层重叠的第一区域及不与导电层重叠的第二区域，第二区域与第二绝缘层接触。第二绝缘层包含氧及第一元素，第一元素是磷、硼、镁、铝和硅中的任一个以上。在第二绝缘层的厚度方向上，第一元素的浓度中的相对于最小值的最大值的比例为1.0以上且10.0以下。

6、本发明的一个方式是一种半导体装置，包括：半导体层；第一绝缘层；第二绝缘层；以及导电层。第一绝缘层与半导体层的顶面及侧面接触，导电层位于第一绝缘层上，第二绝缘层位于半导体层上。半导体层包含金属氧化物，半导体层包括与导电层重叠的第一区域及不与导电层重叠的第二区域。第一绝缘层包括与导电层重叠的第三区域及不与导电层重叠的第四区域，第四区域与第二绝缘层接触。第二绝缘层包含氧及第一元素，第一元素是磷、硼、镁、铝和硅中的任一个以上。在第二绝缘层的厚度方向上，第一元素的浓度中的相对于最小值的最大值的比例为1.0以上且10.0以下。

7、在上述半导体装置中，第四区域优选包含上述第一元素。

8、此外，在上述半导体装置中，第四区域的厚度优选薄于第三区域的厚度。

9、此外，在上述半导体装置中，第二绝缘层优选包括第一元素的浓度为1×1020atoms/cm3以上且1×1022atoms/cm3以下的区域。

10、此外，在上述半导体装置中，优选在x射线光电子能谱分析中观察到第二绝缘层的起因于第一元素和氧的键合的峰。

11、此外，在上述半导体装置中，第二区域优选包含上述第一元素。

12、此外，在上述半导体装置中，第二区域优选包括第一元素的浓度为1×1020atoms/cm3以上且1×1022atoms/cm3以下的区域。

13、此外，在上述半导体装置中，优选在x射线光电子能谱分析中观察到第二区域的起因于第一元素和氧的键合的峰。

14、发明效果

15、根据本发明的一个方式可以提供一种电特性良好的半导体装置。另外，根据本发明的一个方式可以提供一种电特性稳定的半导体装置。另外，根据本发明的一个方式可以提供一种可靠性高的显示装置。

16、注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外，本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。此外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽取上述以外的效果。

技术特征：

1.一种半导体装置，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：

3.根据权利要求1所述的半导体装置，

4.根据权利要求1所述的半导体装置，

5.根据权利要求1所述的半导体装置，

6.根据权利要求2所述的半导体装置，

7.根据权利要求2所述的半导体装置，

8.根据权利要求2所述的半导体装置，

9.一种半导体装置，包括：

10.根据权利要求9所述的半导体装置，还包括：

11.根据权利要求2或10所述的半导体装置，还包括：

12.根据权利要求1或9所述的半导体装置，

13.根据权利要求9所述的半导体装置，

14.根据权利要求9所述的半导体装置，

15.根据权利要求9所述的半导体装置，

16.根据权利要求10所述的半导体装置，

17.根据权利要求10所述的半导体装置，

18.根据权利要求10所述的半导体装置，

技术总结提供一种电特性良好的半导体装置。提供一种电特性稳定的半导体装置。提供一种可靠性高的半导体装置。该半导体装置包括半导体层、第一绝缘层、第二绝缘层以及导电层。第一绝缘层与半导体层的顶面的一部分接触，导电层位于第一绝缘层上，第二绝缘层位于半导体层上。半导体层包含金属氧化物，包括与导电层重叠的第一区域及不与导电层重叠的第二区域。此外，第二区域与第二绝缘层接触，第二绝缘层包含氧及第一元素，第一元素是磷、硼、镁、铝和硅中的任一个以上。技术研发人员：肥塚纯一,中泽安孝受保护的技术使用者：株式会社半导体能源研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/20